بخشی از مقاله
چکیده
سکوهای نفتی از اهمیت ویژهای برخوردارند به طوری که درآمد کشور گاه به میزان استخراج نفت و گاز بر روی این سازهها وابسته است. لذا
وقفه در عملکرد و تولید سکو ضرر زیادی را به کشور تحمیل خواهد کرد. بنابراین محافظت، نگهداری، تعمیر و از همه مهمتر تشخیص به موقع خرابی در سکو و نیز هشدار به موقع جهت ادامه روند فعالیت سکو بسیار با اهمیت است. پس از تشخیص خرابی، لازم است به ارزیابی سکو پرداخته شود و تصمیماتی مبنی بر ادامه فعالیت سکو یا متوقف کردن آن اتخاذ گردد. لازمه این امر تعریف سطوح عملکرد برای ارزیابی سازه است. در این تحقیق ابتدا مدلی از سکو در نرمافزار المان محدود ساخته میشود، سپس به بررسی آئین نامه های ساختمانی و سازه های دریایی در زمینه ارزیابی سازه ها پرداخته خواهد شد و مقایسه ای بین این آئین نامه ها انجام خواهد شد. در این مقاله پارامترهای RSRL و DSRL جهت ارزیابی سکوهای دریایی پیشنهاد شده که بسیار مناسب می باشد.
کلمات کلیدی: سکوی دریایی، ارزیابی سکو، سطوح عملکرد ، بار زلزله
-1 مقدمه
از اواخر قرن 19 میلادی سکوهایثابت دریایی پا به عرصه تولید نفت و گاز گذاشتند. این سکوها معمولاً تحت شرایط سـخت محیطـی قرار دارند. بارهای دینامیکی شامل باد، موج، جریان و زلزله، در طراحی این سازه ها، بارهای غالب میباشند.[1] از طرف دیگـر، سـکوهای دریـایی
شریان حیاتی برای اقتصاد کشورهای نفت خیز به شمار می روند که سود اقتصادی کلان حاصل از تولید آن ها، توقـف کـارکرد آن هـا را بسـیار پـر
هزینه میکند. بنابراین ضروری است که عملکرد آن ها با وقوع زلزله و یا تحت اثر جریان موج و باد دچار خدشه نشود. از دیگر سو، بـا توجـه بـه
هزینه بسیار بالای ساخت سکوهای جدید، مرمت و مقاومسازی سکوهای موجود در اولویت قرار دارد.
استفاده از این سازه ها در عمقهای کم و متوسط، بسیار مناسب و اقتصادی است، به همین جهت به طور گستردهای در خلـیجفـارس مـورد
استفاده قرار میگیرد. با توجه به اینکه طول عمر متوسط این سازه ها در حدود 25 سال میباشد، بسیاری از سـکوهای موجـود در خلـیجفـارس، از
طول عمر مفید خود عبور کرده اند، به همین دلیل مقاوم سازی و بهسازی آن ها به شدت مورد توجه می باشد. در مورد سکوهای جدید نیز، طراحـی
آنها به گونهای که در مقابل وقوع زلزله، بخوبی مقاومت کرده و کارکرد خود را بخوبی ایفا نمایند، بسیار حائز اهمیت میباشد.
در زمینه ارزیابی سکوهای شابلونی مطالعات محدودی انجام شده است.کریگر و همکاران فرآینـد ارزیـابی سـکوهای موجـود را توصـیف کردند. کریگ1و همکاران [2] معیارهای ارزیابی برای بارگذاری های مختلـف را توصـیف کردنـد. گـل افشـانی و همکـاران[3]بهبـود روش هـا و
معیارهای ارزیابی استاندارد ای پی آی2 [4]را به وسیله پیش استاندارد ساختمانی مطرح کردند. در این مقاله با بررسی آیـین نامـه هـای موجـود در
زمینه سازه های دریایی و پیش استانداردهای ساختمانی سطوح عملکرد سکوهای ثابت دریایی پس از وقوع زلزله بررسی خواهد شد.
-2 بررسی آئین نامه های موجود در زمینه ارزیابی سازه دریایی و ساختمان ها
در این قست ابتدا مقایسه ای بین آئین نامه های موجود در زمینه سازه های دریایی و ساختمانی انجـام داده و سـپس پارامترهـای مقـاومتی جهت تعریف سطوح عملکرد سکوهای دریایی ارائه خواهیم کرد. آیین نامه های موجـود در زمینـه ارزیـابی سـکوهای دریـایی در بحـث بارهـای محیطی بیشتر با نگرش مقاومت (برش پایه و لنگر واژگونی) به مساله برخورد می کنند و در این بخش پارامترهای مقاومتی جهت تعریـف سـطوح عملکرد سکوهای دریایی ارائه خواهد شد
1-2 بررسی آئین نامه ای پی آی در زمینه ارزیابی سکوهای دریایی
این آئین نامه در فصل 17 خود به بحث ارزیابی سکوهای دریایی پرداخته است که طبق آن سکوی نوع با خطر پذیری بالا بـرای بـار لـرزه ای کافی است اگر نیازهای ایمنی جانی همراه با متعلقات سکو را برآورده کند و همچنین با یک آنالیز معقول بتوان نشان داد که سکو می توانـد در مقابل بارهای زلزله با دوره بازگشت 1000 سال، بدون فروریزش مقاومت می کند. در مورد سکوی با خطر پذیری پـایین زلزلـه بـا دوره بازگشـت 500 سال مدنظر قرار می گیرد. پارامتری به نام 3RSR نسبت مقاومت باقیمانده در این آئین نامه جهت ارزیابی سکوهای ثابت دریـایی ارائـه شـده است که برابر است با نسبت مقاومت حداکثر سازه به مقاومت طراحی، که برای سـکوهای بـا اهمیـت کـم ایـن مقـدار برابـر حـداقل 0,8 و بـرای
سکوهای با اهمیت بالا برابر حداقل 1,6 می باشد.در این مقاله برای هر سطح عملکرد نسبت مقاومـت حـداکثر سـازه بـه نیـروی مقـاوم در سـطح
عملکرد مورد نظر بدست آورده خواهد شد که آن را با 4RSRL نمایش می دهیم. پارامتر دیگـری کـه در ایـن مقالـه از آن اسـتفاده خواهـد شـد
5DSR که برابر است با نسبت مقاومت سازه وقتی که اولین عضو از آن توان باربری خود را از دست بدهد (یا اینکه بـه شـدت آسـیب ببینـد) بـه
نیروی طراحی سازه، در این مقاله ما از این نسبت به این صورت استفاده میکنیم که نسبت حداکثر نیروی مقاوم سـازه بـه نیـروی مقـاوم در سـطح
1 Craig
2 API
3 Reserve Strength Ratio 4 Reserve Strength Ratio Level 5 Damage Strength Ratio
عملکرد مورد نظر که با 1 DSR Lنشان می دهیم. نیروی مورد نظر در هر سطح عملکرد را متناسب با تغییر مکان آن سطح عملکرد که از اسـتاندارد
فما [5] 2356 بدست می آید بدست می آوریم.
